アプリケーションノート: 3GPP LTE FDD BTS 測定 1 MG3700A/MS269xA-J-F-2 MS269xA シグナルアナライザ MG3700A ベクトル信号発生器 2009年7月アンリツ株式会社

Application Note

3GPP LTE FDD BTS 測定

MS2690A/MS2691A/MS2692A シグナルアナライザ MG3700A ベクトル信号発生器

Slide 1MG3700A/MS269xA-J-F-2

MS269xA シグナルアナライザMG3700A ベクトル信号発生器

2009年 7月アンリツ株式会社

3GPP LTE FDDBTS測定

(TS36.141 v8.2.0)


MS269xA シグナルアナライザMX269020A LTEダウンリンク測定ソフトウェア

MG3700A ベクトル信号発生器MX370108A LTE IQproducerMX370104A Multi-Carrier IQproducer

推奨構成

MG3700Aでは、2つの任意波形メモリを使って「希望波 + 変調妨害波」を1台で出力できます。

TxとRxの製造ラインを分ける場合、6.7の試験では変調信号源が必要になりますが、MS269xA-020 ベクトル信号発生器オプションをMS269xAに内蔵することにより、1台でリーズナブルに試験できます。

MS269xA-020 ベクトル信号発生器MX269908A LTE IQproducer

メモリ

A(希

望波

)

メモリ

B(妨

害波

)

6.2 Base s tation output power ○6.3.1 RE Power control dynamic range6.3.2 Total power dynamic range ○6.4 Transmit ON/OFF power6.5.1 Frequency error ○6.5.2 Error Vector Magnitude ○6.5.3 Time alignment between transmitter branches ○6.5.4 DL RS power ○6.6.1 Occupied bandwidth ○6.6.2 Adjacent Channel Leakage power Ratio (ACLR) ○6.6.3 Operating band unwanted emiss ions ○6.6.4 Transmitter spurious emiss ions ○6.7 Transmitter intermodulation ○ E-TM1.17.2 Reference sens itivity level ○7.3 Dynamic range ○ AWGN7.4 In-channel selectivity ○ xxRBs7.5 Adjacent Channel Selectivity (ACS) ○ E-UTRA7.5 Narrow-band blocking ○ 1RB

○ E-UTRA ○

○ ○7.7 Receiver spurious emiss ions ○

Receiver intermodulation ○ E-UTRA ○Receiver intermodulation (Narrow) ○ 1RB ○

CW

SG

7.6 Blocking

MG3700A

3GPP TS 36.141

MS2

69xA

(SPA

)

6.5.2で試験

7.8

Rec

eive

r

LTE(TDD)のみ測定

Tran

smitt

er


　　アジェンダ

1. テストモデル2. 送信特性試験3. 受信特性試験


LTE基地局送信試験用テストモデル

1. テストモデル

用途変調方式パワー変動 (20MHz時)

E-TM1.1

• BS output power• Unwanted emissions • Occupied bandwidth • ACLR • Operating band unwanted emissions • Transmitter spurious emissions• Transmitter intermodulation• RS absolute accuracy

QPSK 無し

E-TM1.2• Unwanted emissions • ACLR • Operating band unwanted emissions

QPSK40%: +3dB

60%: -4.73dB

E-TM2• Total power dynamic range (lower OFDM symbol power limit at min power), • EVM of single 64QAM PRB allocation (at min power) • Frequency error (at min power)

64QAM: 1%OFF: 99%

64QAM: 0dBOFF: -inf

E-TM3.1

• Total power dynamic range (upper OFDM symbol power limit at max power withall 64QAM PRBs allocated)• Transmitted signal quality • Frequency error • EVM for 64QAM modulation (at max power)

64QAM 無し

E-TM3.2• Transmitted signal quality • Frequency error • EVM for 16QAM modulation

16QAM: 60%QPSK: 40%

16QAM: -3dBQPSK: +2.426dB

E-TM3.3• Transmitted signal quality • Frequency error • EVM for QPSK modulation

16QAM: 50%QPSK: 50% QPSK: -6dB

16QAM: +2.427dB


E-TM1.11. テストモデル


E-TM1.1

• BS output power• Unwanted emissions • Occupied bandwidth • ACLR • Operating band unwanted emissions • Transmitter spurious emissions• Transmitter intermodulation• RS absolute accuracy

QPSK 無し




E-TM1.2• Unwanted emissions • ACLR • Operating band unwanted emissions

QPSK 40%: +3dB60%: -4.73dB


E-TM21. テストモデル


E-TM2• Total power dynamic range (lower OFDM symbol power limit at min power), • EVM of single 64QAM PRB allocation (at min power) • Frequency error (at min power)

64QAM: 1%OFF: 99%

64QAM: 0dBOFF: -inf

MG3700A/MS269xA-J-F-2



E-TM3.1

• Total power dynamic range (upper OFDM symbol power limit at max power withall 64QAM PRBs allocated)• Transmitted signal quality • Frequency error • EVM for 64QAM modulation (at max power)

64QAM 無し




E-TM3.2• Transmitted signal quality • Frequency error • EVM for 16QAM modulation

16QAM: 60%QPSK: 40%

16QAM: -3dBQPSK: +2.426dB




E-TM3.3• Transmitted signal quality • Frequency error • EVM for QPSK modulation

16QAM: 50%QPSK: 50%

QPSK: -6dB16QAM: +2.427dB


送信特性試験測定項目リストTS36.141 測定項目テストモデルコメント

6.2 Base station output power E-TM1.16.3.1 RE Power control dynamic range - 6.5.2で試験

6.3.2 Total power dynamic rangeE-TM2

E-TM3.16.4 Transmit ON/OFF power - LTE(TDD)のみ測定

6.5.1Frequency error

6.5.2Error Vector Magnitude

6.5.3 Time alignment between transmitter branches 基準トリガが必要

6.5.4 DL RS power6.6.1 Occupied bandwidth6.6.2 Adjacent Channel Leakage power Ratio (ACLR)6.6.3 Operating band unwanted emissions6.6.4 Transmitter spurious emissions6.7 Transmitter intermodulation 変調信号源が必要

送信特性試験

E-TM2E-TM3.1E-TM3.2E-TM3.3

E-TM1.1

E-TM1.1E-TM1.2

E-TM1.1

2. 送信特性試験


6.2 Base station output power2. 送信特性試験

ATT

MS269xA

BTS

Control E-TM1.1

手順(1)BTSからE-TM1.1を出力(2)Mean Powerを測定

規定メーカ規定値との差分(1)±2.7 dB (normal conditions）(2)±3.2 dB (extreme conditions)

3GLTE Downlink測定ソフトウェアにて

[Trace] > [F1: Trace Mode] > [F1] ～ [F5]

平均パワーの測定


6.3.2 Total power dynamic range

手順

(1)BTSからE-TM3.1を出力 (Upper)(2)Average OFDM symbol powerを測定(3)BTSからE-TM2を出力 (Lower)(4)Average OFDM symbol powerを測定(5)TM3.1とTM2の差分を計算

規定

OFDM symbol power の最大値と最小値の差分を測定

※ 3GPP TS36.141より引用



6.3.2 Total power dynamic range3GLTE Downlink測定ソフトウェアにて

[Trace] > [F1: Trace Mode] > [F6: Summary]

ATT

MS269xA

BTS

ControlE-TM3.1E-TM2



6.5.1 Frequency error6.5.2 Error Vector Magnitude手順(1)BTSからE-TM2/3.1/3.2/3.3を順次出力(2)各テストモデルにおけるFrequency Error, EVMを測定

規定 Frequency error±0.05 ppm

規定 Error Vector Magnitude




ATT

6.5.1 Frequency error6.5.2 Error Vector Magnitude

MS269xA

BTS

Control



[Trace] > [F1: Trace Mode] > [F1]～[F5]



ATT

6.5.1 Frequency error6.5.2 Error Vector Magnitude

MS269xA

BTS

Control



[Trace] > [F1: Trace Mode] > [F1]～[F5]



6.5.3 Time alignment between transmitter branches

MS269xA

TriggerBTS

ControlATT

手順(1) BTSはMS269xAに基準信号（Trigger)を出力

(2) BTSはアンテナ１からTM1を出力(3) Time Offset を測定(4) (2)(3)と同様にアンテナ２を測定(5) 測定結果の差分を計算

E-TM1.1アンテナ2

アンテナ相互の遅延を測定 3GLTE Downlink測定ソフトウェアにて

[Trace] > [F1: Trace Mode] > [F1]～[F5](外部トリガが“on”の場合のみ“Time Offset”が有効になります)

アンテナ1

規定65ns 以内



ATT

6.5.4 DL RS power

MS269xA

BTS

Control E-TM1

手順(1) BTSからE-TM1.1を出力(2) RS Powerを測定(3) 設置値との差分を計算


[Trace] > [F1: Trace Mode] > [F6: Summary]

DL RS Power の設定値に対する実測値の差分を測定

規定±2.1 dB



ATT

6.6.1 Occupied bandwidth

MS269xA

BTS

Control E-TM1.1

手順(1) BTSからE-TM1.1を出力(2) スペアナの設定・Span 20MHz・RBW 30kHz・Point 400以上

(3) OBW(99%電力)を測定


[Measure] > [F6] or [F7]

規定チャネル帯域幅以内



6.6.2 Adjacent Channel Leakage power Ratio

手順(1)BTSからE-TM1.1/1.2を順次出力(2)各テストモデルにおけるACLRを測定

規定




ATT

6.6.2 Adjacent Channel Leakage power Ratio

MS269xA

BTS

ControlE-TM1.1E-TM1.2


[Measure] > [F2] or [F3]



ATT

6.6.3 Operation band unwanted emissions

MS269xA

BTS

Control

手順(1)BTSからE-TM1.1/1.2を順次出力(2)各テストモデルにおけるSEMを測定

E-TM1.1E-TM1.2

規定各Limitの範囲内



6.6.4 Transmitter spurious emissions

手順(1)BTSからE-TM1.1を出力(2)Spurious Emissionを測定

E-TM1.1

ATT

MS269xA

BRF

BTS

Control

規定各Limitの範囲内



ATT

6.7 Transmitter Intermodulation

MS269xAAMP

BTS

Control

手順(1)BTSからE-TM1.1を出力(2)SGからE-TM1.1(帯域: 5MHz)の妨害波を下記のOffsetで順次出力　　①Bwchannel /2 + 2.5MHz,　②Bwchannel /2 - 2.5MHz,

③Bwchannel /2 + 7.5MHz, ④Bwchannel /2 - 7.5MHz,⑤Bwchannel /2 + 12.5MHz, ⑥Bwchannel /2 - 12.5MHz,

(3)各ケースにおいてACLR, SEM, Spurious Emissionを測定

E-TM1.1

E-TM1.1(5MHz)

ACLRSEMSpurious Emission



3. 受信特性試験

受信特性試験測定項目リスト

◎: MG3700Aでは、2つの任意波形メモリを使って「希望波 + 変調妨害波」を1台で出力できます。その際、妨害波を生成するためにMX370104A Multi-Carrier IQproducerが必要です。

MX370108A LTE IQproducerMX370104A Multi-Carrier IQproducer

TS36.141 測定項目

本体MX370108A

(opt)MX370104A

(opt)AWGN(std)

Clipping(std)

7.2 Reference sensitivity level7.3 Dynamic range ○

7.4 In-channel selectivity ●

7.5 Adjacent Channel Selectivity (ACS) andnarrow-band blocking ●

7.6 Blocking (Modulated Interfere Signal)7.6 Blocking (CW Interfere Signal) ○ ○

7.7 Receiver spurious emissions7.8 Receiver intermodulation ◎ ○ ◎ ● ○

受信特性試験

◎○

MS269xA

構成MG3700A

CW SG

○

◎

●: 狭帯域(1RB, 10RBなど)の変調妨害波が必要です。 LTE IQproducerで1RB, 10RBなどのパターンを生成した後、IQproducerの標準機能の一つである“Clipping”機能を使ってクリッピン

グしないようにフィルタ処理だけをおこないます。


手順(1) テスト信号を表のとおりに設定(2) スループットを測定

7.2 Reference sensitivity level

規定スループット ≧95%




7.2 Reference sensitivity level

MG3700A

BTS

Rx

Throughput

LTE IQproducer(オプション)

Transfer Wanted Signal(1.4 to 20 MHz)

LTE IQproducerにてLTEの希望波パターンを

生成します。PCは波形生成時だけ必要です。一度作ったパターンは、MG3700Aのハードディスクに転送しておけば、次回からはPCなしでMG3700Aから

出力できます。



7.3 Dynamic range



希望波妨害波(AWGN)




7.3 Dynamic range

MG3700A

BTS

Rx

Throughput


Transfer

Wanted Signal+ Interfere Signal (AWGN)

AWGN function(標準機能)

LTE IQproducerにてLTEの希望波パター

ンを生成します。AWGN機能は標準(無償)でご利用いただけます。希望波(LTE)を選んで、帯域の倍率(1/1.5/2/2.5)を選ぶだけで簡単に生成で

きます。

1台で2信号出力します !

レベル比を画面で調整可能 !

外部結合機が不要 ! レベル確認作業の短縮 !



7.4 In-channel selectivity



希望波妨害波(変調波16QAM)

6RBs

15RBs

25RBs

50RBs

75RBs

100RBs

3RBs

9RBs

15RBs

25RBs

25RBs

25RBs

希望波

妨害波(変調波)

E-UTRA CH BW




MG3700A

BTS

Rx

Throughput


Multi-carrierIQproducer(オプション)

Transfer

LTE IQproducerにてRB数を指定したLTEの希望波パターンを生成します。妨害波は、まずLTE IQproducerで指定RB数の波形をできるだけ中心付近で生成します。次に、Multi-Carrier IQproducerで1/2RB(90kHz)だけ周波数を中心にずらします。(左右対称にします)最後に、Clipping機能でクリッピングはせずにIdealフィルタで近傍ノイズをカットします。Clipping機能は標準(無償)でご利用

いただけます。

Clippingfunction

(標準機能)

Wanted Signal+ Interfere Signal (xx RBs)


周波数オフセット, レベル比を画面で調整可能 !



7.4 In-channel selectivity


7.5 Adjacent Channel Selectivity and narrow band blocking



希望波妨害波(変調波)

希望波

E-UTRACH BW


E-UTRACH BW

OffsetEdge Center




MG3700A

BTS

Rx

Throughput


Transfer

LTE IQproducerにてLTEの希望波／

妨害波パターンを生成します。

Wanted Signal+ Interfere Signal (Modulated)










希望波妨害波(変調波QPSK)

6RBs

15RBs

25RBs

50RBs

75RBs

100RBs

希望波

E-UTRA CH BW

希望波妨害波(変調波QPSK)


OffsetEdge Center





MG3700A

BTS

Rx

Throughput Transfer

LTE IQproducerにてLTEの希望波パタ

ーンを生成します。妨害波は、まずLTE IQproducerで“1”RB数の波形をできるだけ中心付近で生成します。場合によってMulti-Carrier IQproducerで1/2RB(90kHz)だけ周波数を中心にずらします。(左右対称にします)最後に、Clipping機能でクリッピングはせずにIdealフィルタで近傍ノイズをカットします。Clipping機能は標準(無償)でご利用

いただけます。



Clippingfunction

(標準機能)

Wanted Signal+ Interfere Signal (“1”RB)







7.6 Blocking



希望波

E-UTRA CH BW

妨害波(変調波/CW)


Offset ±20MHz maxEdge Center

妨害波(変調波/CW)希望波

希望波

E-UTRA CH BW

妨害波(CW)

1MHz 12.75GHz





BTS

CW SG

MG3700AHybrid Interference Signal(CW)

Wanted Signal(1.4 to 20 MHz)

Rx

Throughput

BTS

MG3700A

Rx

Throughput

Wanted Signal+ Interfere Signal (Modulated)


Filter





7.6 Blocking


7.7 Receiver spurious emissions

手順(1) 基地局はPmaxにてE-TM 1.1を送信(2) Tx ポートは終端(3) Rx ポートにてスプリアスを測定

規定表のレベルを超えないこと




7.7 Receiver spurious emissions

MS269xA

Spurious measurement

BTS

Rx

Control

Tx E-TM1.1Terminated



7.8 Receiver intermodulation



希望波

E-UTRA CH BW


Offset ±18.2MHz max

Edge Center

妨害波(CW)

Offset ±7.5MHz max

Center

妨害波(変調波/CW)

希望波妨害波(変調波/CW)





BTS

MG3700AHybrid

Interference Signal(CW)

Rx

Throughput

Transfer Wanted Signal

+ Interfere Signal (Modulated)




7.5 Adjacent Channel Selectivity and narrow band blockingと同じです。


CW SG




7.8 Receiver intermodulation (Narrowband)



希望波

E-UTRA CH BW

妨害波(変調波“1RB”)

Offset ±1.78MHz max

Edge Center

妨害波(CW)

Offset ±345kHz max

Center

妨害波(変調波/CW)希望波





BTS

MG3700AHybrid

Interference Signal(CW)

Rx

Throughput

Transfer Wanted Signal

+ Interfere Signal (“1”RB)



Clippingfunction

(標準機能)


7.5 Adjacent Channel Selectivity andnarrow band blocking と同じです。


CW SG


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No. MG3700A/MS269xA-J-F-2-(2.00) 2009-7 PRS

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